二自由度不对称迟滞振动压实系统的响应计算

分析了振动压实过程中被压实材料的不对称迟滞特性,建立了一种分段线性的不对称迟滞模型。在一次近似的前提下,利用谐波线性化方法,将迟滞非线性恢复力转化为等效刚度和等效阻尼表示,用优化算法求解频响方程,得到了二自由度迟滞振动压实系统的幅频响应。通过数值算例分析了模型参数对系统动态响应的影响,发现由于迟滞非线性的存在,随着激励幅度的增大系统会出现软化的趋势。     

局部非线性刚度阻尼系统参数识别的一种新方法

研究了具有平方非线性刚度和平方非线性阻尼的两自由度局部非线性振动系统，采用空间法来识别该系统模型的参数。利用该方法对非线性频响函数进行估计，并利用最小二乘法对模型的非线性刚度系数和非线性阻尼系数进行了优化，实验结果表明了该方法的可行性，在识别和优化汽车等局部非线性系统的物理参数方面具有一定的参考价值。     

System identification application using Hammerstein model

Generally, memoryless polynomial nonlinear model for nonlinear part and finite impulse response (FIR) model or infinite impulse response model for linear part are preferred in Hammerstein models in literature. In this paper, system identification applications of Hammerstein model that is cascade of nonlinear second order volterra and linear FIR model are studied. Recursive least square algorithm is used to identify the proposed Hammerstein model parameters. Furthermore, the results are compared to identify the success of proposed Hammerstein model and different types of models.     

发动机对车辆振动影响的分析

本文采用局部非线性系统的脉冲响应分析方法,把整车分为线性主体和非线性局部,将车辆悬架的减振器视为非线性元件,以一个六自由度系统为整车模型,综合考虑发动机周期激励和道路不平度随机激励,借助数值计算技术分析和相应的计算机程序,从减小车架振动水平的角度,对发动机减振垫的减振作用以及发动机的转速对车架振动的影响进行分析,寻求其中的规律,以便对现代汽车的优良动力性能设计起到借鉴作用。     

非线性振动结构的识别

本文研究了具有复阻尼非线性振动结构的识别。提出了一种能自动跟踪适应多自由度系统非线性时变特性的时域识别方法－自适应参考系统时域识别法（ＡＲＴＤＩ）。该方法利用系统某一时刻的起始参数（一般选ｔ＝０时刻）构造一参考线性系统，将非线性的识别变换映射成参考系统指导下的线性问题，由此建立ＡＲＭＡ模型及Ｙｕｌｅｗａｌｋｅｒ方程，从而实现非线性结构的线性识别。文中给出了漫湾电站拦污栅结构的大型振动台试验识别结果，以印证本研究理论方法的正确和有效。     

Jeffcot转子-滑动轴承系统不平衡响应的非线性仿真

本文用动力仿真法考察了 Ｊｅｆｆｃｏｔ 转子椭圆轴承系统的不平衡响应。计入了轴承油膜力的非线性。仿真计算前,先以非定常雷诺方程和雷诺破膜条件为依据,生成了轴瓦非定常油膜力数据库。用龙格库塔法对运动方程作步进积分,同时反复对轴瓦力数据库进行插值以获得轴承力的瞬时值。考察了支撑于一对椭圆轴承上的 Ｊｅｆｆｃｏｔ 转子的不平衡响应。所得的动力学行为以及转子和轴颈的涡动轨迹,均与线性动力学（以轴承的线性化动特性系数为依据）所得的结果相比较。两者虽在很小的不平衡量下吻合良好,但凡当不平衡量不是很小时就有显著差别。可见有必要计入油膜力的非线性,特别是当需要计算大不平衡量下的不平衡响应时。     

带有支座松动故障的转子-轴承系统碰摩的可靠性分析

 针对存在支座松动和碰摩的耦合故障转子-轴承系统,采用短轴承非稳态油膜模型和线性碰摩模型建立转子-轴承系统的动力学方程,应用矩阵微分理论、二阶矩技术、矩阵摄动理论和Kronecker代数方法系统地研究了此耦合故障转子-轴承系统的随机响应问题.应用四阶矩技术和Edgeworth级数展开,对耦合故障转子-轴承系统碰摩的可靠性进行了研究,并求出了数值解,给出了可靠性曲线.     

基于Bessel和Meijer-G函数的楔形和锥形悬臂梁振动分析

基于欧拉-伯努利梁理论,利用Lagrange法建立了楔形和锥形截面梁在外激作用下的非线性微分方程。提出了一种基于Bessel函数和Meijer-G函数线性组合的无需迭代及近似截断的振型函数,且该振型函数不依赖于楔形和锥形变截面梁的弯曲振动的运动方程是否为标准的Bessel形式,该方法能快速求解线性基频和模态函数。随后将该方法得到的模态函数代入变截面悬臂梁非线性振动的控制方程中,得到了常微分方程的弯曲非线性系数及惯性非线性系数,最后利用多尺度法研究主共振下的幅频响应。结果表明,该方法得到的线性基频及非线性幅频响应曲线与已有文献结果高度吻合,充分验证了用该方法求解的振型函数具有很高的精确性,该方法可为楔形或锥形变截面悬臂梁模态函数解析解提供新思路。     

Tail-equivalent linearization method for nonlinear random vibration

A new, non-parametric linearization method for nonlinear random vibration analysis is developed. The method employs a discrete representation of the stochastic excitation and concepts from the first-order reliability method, FORM. For a specified response threshold of the nonlinear system, the equivalent linear system is defined by matching the “design points” of the linear and nonlinear responses in the space of the standard normal random variables obtained from the discretization of the excitation. Due to this definition, the tail probability of the linear system is equal to the first-order approximation of the tail probability of the nonlinear system, this property motivating the name Tail-Equivalent Linearization Method (TELM). It is shown that the equivalent linear system is uniquely determined in terms of its impulse response function in a non-parametric form from the knowledge of the design point. The paper examines the influences of various parameters on the tail-equivalent linear system, presents an algorithm for finding the needed sequence of design points, and describes methods for determining various statistics of the nonlinear response, such as the probability distribution, the mean level-crossing rate and the first-passage probability. Applications to single- and multi-degree-of-freedom, non-degrading hysteretic systems illustrate various features of the method, and comparisons with results obtained by Monte Carlo simulations and by the conventional equivalent linearization method (ELM) demonstrate the superior accuracy of TELM over ELM, particularly for high response thresholds.     

无风环境下振动薄平板断面的非线性气动效应研究

基于随机拉格朗日-欧拉(ALE)法和弱耦合方法,建立了断面风振响应计算的数值模型。提出了无风环境下振动断面的气动力数学表达式,模拟了薄平板断面在无风环境下的自由振动响应,进而计算了断面的非线性振动频率和阻尼比。结果表明:提出的气动力模型能够有效的描述无风环境下作用在振动断面上的非定常气动力;无风环境下振动中的主梁断面,竖向振动比扭转振动对周围空气的干扰作用更大;若忽略无风环境下的气动效应,将会带来一定的误差;初始激励对无风环境下主梁断面的气动效应有较大的影响。     

频域响应函数估计的非参数辨识法

针对振动工程领域中频响函数的辨识估计,本文深入研究频响函数估计的非参数辨识法。在离散傅里叶变换中,考虑初始和终端状态带来的暂态泄露项和观测噪声谱项对频响函数估计的影响。为得到准确的频响函数估计值,联合频响函数、初始-终端状态和脉冲响应系数待辨识参数矢量,将频响函数估计问题转化为一个线性最小二乘优化问题。针对此线性最小二乘优化问题的特殊形式,提出一种可分离的求解过程。最后用仿真算例验证本文辨识方法的有效性。     

A generalized description of the elastic properties of nanowires

We report a model of nanowire (NW) mechanics that describes force vs displacement curves over the entire elastic range for diverse wire systems. Due to the clamped-wire measurement configuration, the force response in the linear elastic regime can be linear or nonlinear, depending on the system and the wire displacement. For Au NWs the response is essentially linear since yielding occurs prior to the onset of the inherent nonlinearity, while for Si NWs the force response is highly nonlinear, followed by brittle fracture. Since the method describes the entire range of elastic deformation, it unequivocally identifies the yield points in both of these materials.     

混沌激励下振动系统的非线性参数识别

本文对基于时-频相结合的非线性振动系统的参数识别问题进行了研究。首先建立含非线性参数单自由度振动系统的力学模型,将已知非线性系统产生的混沌响应作为该系统的激励, 假定其响应有若干不稳定的周期轨道组成,从混沌响应的状态空间中提取出近似周期轨道, 采用谐波平衡法识别出系统的参数,然后对识别出的参数进行误差分析。最后通过数值模拟,验证了混沌信号作为激励源对非线性系统进行参数识别的可行性。     

Identifikation nichtlinearer Koppelelemente

The analysis of vibration amplitudes is an important method to detect and reduce unwanted and dangerous vibrations. In many vibrating systems nonlinearities do exist and can be described as nonlinear couplings between the linear parts of the system. An identification procedure has been developed that allows the determination of parameters of nonlinear coupled systems from measured frequency response functions.     

脉冲风洞测力系统建模与载荷辨识方法研究

将载荷辨识技术应用于脉冲燃烧风洞模型测力。用子结构综合法建立了测力试验系统的动力学模型,在时域内将动力学方程进行离散,建立起天平测量信号与模型气动载荷历程之间的线性关系,作为载荷辨识的模型。采用Tikhonov正则化和子空间投影法相结合的混合正则化方法,将高维的、不适定的载荷辨识问题转化为低维的适定问题,以利于快速求解。提出了一种新方法来确定合适的投影子空间维数,然后应用L曲线准则来寻找低维正则化问题的最优正则化参数。最后通过算例验证了系统建模方法的精度和载荷辨识算法的有效性与稳定性。     

Nonlinear analysis of an elastic cable under harmonic excitation

The nonlinear behavior of an elastic cable subjected to harmonic excitation is studied and solved. The method of multiple scales perturbation is applied to analyze the response of the nonlinear system near the simultaneous principle primary and internal resonance. The stability of the proposed analytic nonlinear solution near the simultaneous primary-internal resonance is studied and the stability condition is investigated. The effect of different parameters on the steady state responses of the vibrating system is studied and discussed using frequency response equations. The numerical solutions and chaotic response of the nonlinear system of the elastic cable for different parameters are also studied.     

具有局部非线性元件的结构动力分析

谐波增量平衡法在描述非线性力时计及多谐分量,是处理强非线性的一个有效方法.在本文中,此法被推广于分析局部非线性结构的稳态响应.被分析的结构分解为若干子结构,所有非线性元件均位于子结构的分界面上.系统的响应用谐波增量平衡法(Incremental Harmonic Balance Method,简称I.H.B法)结合F.F.T.(快速福里哀变换)技术与状态空间的模态综合法分析之.     

大型转子系统动力响应计算的谐波平衡—子结构方法

本文提出了一种计算大型转子—轴承—基础系统动力响应的新方法。该方法的主要特点是既适用于线性支撑的情况。也适用于非线性支撑的情况,轴承的动态特性参数不参加为缩减系统的自由度而进行的模态参数计算,并且方法具有明确的物理意义。     

非线性电磁振动能量采集的辨识研究

提出一种单自由度电磁振动能量采集器的系统辨识方法——电压映射方法,该方法基于恢复力曲面法的辨识思想,在系统恢复力函数、电磁机电耦合函数和等效电感函数的具体形式未知的情况下,能准确辨识出具有强非线性的恢复力函数、电磁机电耦合函数和等效电感函数。利用两个典型的非线性模型算例进行验证:一是含有非线性弹性恢复力的电磁振动能量采集器系统(电学方程部分为线性);二是既含有非线性弹性恢复力,又含有非线性电学方程的复杂电磁振动能量采集系统。利用龙格库塔法计算得到以上两个算例在简谐振动激励下的时间历程响应,运用上述提出的辨识方法成功辨识得到系统含有的非线性弹性恢复力、阻尼恢复力、电磁力和电感电压,进而得到对应的非线性刚度函数、阻尼函数、电磁机电耦合函数和等效电感函数,结果显示辨识结果与准确结果有良好的一致性,验证了本文所提出方法的有效性和准确性。     

基于系统输出频率响应函数的非线性系统研究

根据非线性系统输出频率响应函数(output frequency response functions,OFRF)理论,研究了系统输出频谱与参数之间的关系,提出一种研究非线性系统特性的新方法.该方法可以通过一个多项式清晰地表达出非线性系统输出频谱与非线性项参数之间关系,为非线性系统设计、研究及故障诊断打下一个重要的基础...